全 文 ：岷江上游干旱河谷植被恢复环境优化调控技术研究 3
包维楷 3 3 　陈庆恒　陈克明　(中国科学院成都生物研究所 , 成都 610041)
【摘要】　针对岷江上游植被恢复困难地段的主要限制因子 ,进行了 3 年的调控试验及其定位观测研究. 结果表
明 ,大面积栽植的土壤环境优化调控技术措施是 :头年雨季前水平沟整地 ,挖中等大小的植坑 ,同时点播绿肥沙
打旺 ,第 2 年雨季施磷肥植苗 ;或头年雨季前水平沟整地 ,挖中等大小的植坑 ,第 2 年雨季施磷肥植苗同时用石
块覆盖. 该技术措施简单易行 ,已在该区推广应用.
关键词 　植被恢复 　环境改善 　优化调控技术措施 　岷江 　干旱河谷 　沙打旺
Environment control techniques for vegetation restoration in dry valley of upper reaches of Minjiang River. Bao
Weikai ,Chen Qingheng ,Chen Keming ( Chengdu Institute of Biology , Academiu S inica , Chengdu 610041) . 2Chin.
J . A ppl . Ecol . ,1999 ,10 (5) :542～544.
Aimed at the principal limiting factors of vegetation restoration in dry valley of upper reaches of Minjiang River , field
experiments and plot2fixed observations had been conducted for three years. The optimal soil environment control tech2
niques for vegetation restoration in large area were as follows. Before rain season in first year , site preparation along
horizontal trench , digging moderate holes , and then , cultivating Ast ragalus hungheensis were carried out . When rain
season in second year coming , P fertilizer was applied in holes , and tree seedlings were planted. Alternatively , before
rain season in first year , site preparation along horizontal trench and digging moderate holes were carried out . When
rain season in second year coming , P fertilizer was applied in holes , tree seedlings were planted , and all holes were
covered by stones. These techniques were easily practicable , and expended in the region.
Key words 　Vegetation restoration , Environment improvement , Optimal technological measure , Minjiang River , Dry
valley , Ast ragalus hungheensis .
　　3 国家“八五”科技攻关项目 (852019201203208) 和中国科学院成都
地奥科学基金资助项目.
　　3 3 通讯联系人.
　　1997 - 10 - 10 收稿 ,1997 - 11 - 24 接受.
1 　引 　　言
　　岷江上游干旱河谷地区 ,主要分布于松潘镇江关
以下 ,经茂县凤仪镇至汶川县绵褫间的岷江正河 ,以及
黑水县的西尔以下的黑水河谷和理县杂谷脑以下的杂
谷脑河谷等岷江支流. 位于 103°14′～103°45′E ,31°21′
～31°44′N 之间 ,海拔 1200～2200m 的沿河狭长地
段[3 ,4 ,7 ,8 ] . 现存植被均为旱生灌丛、草丛 ,盖度大多在
20 %～30 % ,个别地段达 60 % ,层次结构单一. 所有种
类基本上均是阳性的 ,主要灌木种类有白刺花、川甘亚
菊、甘川紫菀、粘莸、刺旋花、毛黄栌、虎榛子、四川扁
桃、铁杆蒿等 ,呈现多毛、具刺、叶小、质厚、低矮或匍伏
生长等旱生半荒漠化景观[4 ,7 ,8 ] . 气候干燥 ,降水少而
不均 ,蒸发量极大. 土壤瘠薄 ,具粗骨性 ,干旱 ,缺水. 其
表层 (0～20cm)含水量除湿季 (5～9 月) 外 ,均接近或
低于植物凋萎含水量 ,土壤三相 (液、气、固〕比例失调 ,
养分缺乏[4 ,10 ] . 该区水土流失强烈 ,滑坡、泥石流等地
质灾害频繁 ,已严重制约该民族地区和长江中上游流
域社会经济的持续发展[1 ,4 ,8 ,10 ] , 一直是长江上游植
被恢复十分困难的地段[1 ,3 ,4 ,7 ,8 ] . 近几十年来 ,干旱河
谷仍呈退化发展趋势 ,不仅面积扩大 ,更主要的是环境
退化程度继续加剧[1 ,3 ,6 ,7 ] . 尽快恢复和重建植被 ,抑
制环境退化 ,已刻不容缓. 50 年代以来 ,林业工作者一
直在进行造林探索 ,但均收效甚微[7 ] . 已有的研究表
明 ,土壤环境条件恶劣 (水分不足和养分贫乏) 是该区
植被恢复困难的关键障碍[1 ,2 ,4 ,8 ,12 ] , 植被恢复与重建
应从抗耐旱、耐土壤瘠薄和盐碱性强的树灌木和草种
的选择、造林技术措施的优化组合、重建的人工植物群
落结构的合理配置、适时的管理技术措施的应用等入
手. 针对上述岷江上游干旱河谷植被恢复与重建的土
壤环境障碍因子 ,通过现场试验和定位观测 ,寻求改善
植被重建与恢复的土壤环境的优化 (造林) 技术措
施[9 ] . 其结果可直接应用于该区实践.
2 　研究区自然条件与方法
2. 1 　试区自然条件
本试验设在岷江上游植被恢复最困难的干旱河谷中心茂
县凤仪镇地段 . 试验区海拔 1600～1750m ,阳坡 ,坡度 27°. 据离
试验地 500m 远的茂县气象站多年观测 ,该区年均温11. 0 ℃,年
降雨量 494. 8mm ,年蒸发量 1355. 7mm ,全年日照时数1557. 1
h ,平均年辐射 418. 4J·cm - 2 ,年平均风速大 4. 2m·s - 1 . 突出特
应 用 生 态 学 报 　1999 年 10 月 　第 10 卷 　第 5 期 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
CHIN ESE JOURNAL OF APPL IED ECOLO GY ,Oct . 1999 ,10 (5)∶542～544
点是年蒸发量大 ,风大风频. 土壤为千枚岩残坡积物发育的褐
土 ,p H8. 0～8. 4 ,石砾含量超过 50 % ,全氮含量0. 235 % ,全磷
含量 0. 04 % ,全钾含量 2. 76 % ,有效磷极微. 土壤含水变化大 ,
旱季的 3 月最低仅 5. 85 %[5 ] .
2. 2 　整地与栽培时间优化选择
试验分 3 组 :A. 头年雨季前整地 ,第 2 年雨季栽植 ;B. 头年
雨季前整地 ,同时点播豆科绿肥沙打旺 ( Ast ragalus hungheen2
sis) ,第 2 年雨季栽植 ; CK. 雨季时随挖随栽. 所有处理均在
1993 年同时栽植同一批刺槐两年生苗 ,1993 年 8 月进行成活
统计 ,1994 年 8 月进行保存统计. 需说明的是 ,前期物种选择结
果表明 ,该区适宜的物种有油松、臭椿、刺槐、岷江柏、侧柏、大
果柏、黄栌、扁桃等 ,其中刺槐在同一天中的蒸腾耗水量最大 ,
抗旱性相对最弱. 若刺槐在本试验中表现良好 ,则表明本试验
优化 (造林)技术措施也实用于其它树种 , 故选刺槐作本试验
对象.
2. 3 　整地方式优选
3 组试验 :1)头年鱼鳞坑整地 ;2) 水平沟整地 ;3) 不整地.
第 2 年同步观测 30cm 深处土壤含水变化. 同时栽植同一批刺
槐两年生苗. 1993 年 8 月进行成活统计 ,1994 年 8 月进行保存
统计.
2. 4 　栽植坑大小优选
6 组处理 (口径 ×坑深度) : 50cm ×20cm、50cm ×40cm、
50cm ×60cm、30cm ×30cm、60cm ×30cm、80cm ×30cm. 1993 年
4 月栽 ,8 月进行成活统计 ,1994 年 8 月进行保存统计.
2. 5 　栽植坑覆盖物优选
6 组处理 :石块 (S < 20cm2)覆盖 , 现存灌丛覆盖 ,死枝叶覆
盖 ,农作物马铃薯覆盖 ,两年生沙打旺覆盖 ,无覆盖. 进行土壤
10cm 深处含水动态观测.
2. 6 　土壤改良措施选择
3 组处理 :种植豆科固氮植物沙打旺 ,施磷肥每坑 50g ,二
者同时用 ,无处理作对照. 第 2 年 8 月进行保存率统计.
3 　结果与分析
3 . 1 　整地与栽培时间
　　由图 1 可知 ,头年雨季前整地 ,第 2 年雨季栽植
(A)和头年雨季前整地 ,同时点播绿肥沙打旺 ,第 2 年
雨季栽植 (B)两种选择均好 ,方差检验无明显差异 ;而
雨季时随挖随栽效果差 ,尤其反映在保存率上. 考虑到
沙打旺的培土效果 ,B 处理为优化选择.
3 . 2 　整地方式
不同整地方式 ,其汇水、蓄水和保水能力不一样.
通常植物生长要求土壤水分相对稳定. 土壤水分变化
大 ,易于造成间歇性干旱 ,不利于良好生长[11 ] . 试验表
明 ,不整地的土壤水分年平均值低且变化大 ;而鱼鳞坑
整地含水率年平均值提高 ,土壤水分也相对稳定 ,土壤
水分得到有效改善 ,有利于植物生长. 但比较起来 ,水
平沟整地最佳 , 改善土壤水分状况最有效 ,尤其在植
物生长开始而土壤严重缺水的春季 (图 2) . 刺槐苗栽
植结果进一步证明 ,水平沟整地刺槐苗成活率达
96. 3 % ,较鱼鳞坑整地提高 8. 0 % ,保存率达 90. 1 % ,
较鱼鳞坑整地提高 12. 1 %.
图 1 　不同整地与栽培时间处理下刺槐成活率和保存率
Fig. 1 Survival and conservative rate for Robinia pseudocacia among the
treatments.
A :Site preparation during rain period in the first year and plantation during
the rain period in coming year ; B : The same as A except spot seeding As2
t ragas ; CK:Site preparing and tree planting simultaneously during the rain
period.
图 2 　不同整地方式下土壤含水率变化
Fig. 2 Monthly changes of soil water content under the different site prepa2
rations.
Ⅰ. 水平沟 Site preparation along contour , Ⅱ. 鱼鳞坑 Site preparation with
fishskinlike rhomb , Ⅲ. 不整地 No site preparation.
3 . 3 　栽植坑大小
岷江上游干旱区土壤浅薄 ,含砾量大. 栽植坑大小
一定程度上反映出树苗根系活动空间大小 ,也决定着
其地表汇水面的大小 ,因此对植株栽培影响较大. 结果
表明 ,坑口径大小 (30～80cm)与深浅 (20～60cm) 对植
株成活率影响不显著 ,但对保存率有影响 (表 1) . 口径
为 50cm 的坑深 ,保存率高 ;深度为 30cm 时 ,坑面越
大 ,保存率越高. 表明松土体积越大 ,越有利于植物生
长.综合分析研究区的具体土壤条件 ,以 30～50cm
深 ,50cm 口径的中坑为好.
3 . 4 　栽植坑覆盖物选择
土壤蒸发量大是岷江上游干旱河谷区土壤缺水的
重要原因[4 ,5 ] . 抑制土壤蒸发 ,有利于提高土壤含水
量. 由图3可见 ,地面覆盖对土壤蒸发的抑制是有效
3455 期 　　　　　　　　　　　　　　　包维楷等 :岷江上游干旱河谷植被恢复环境优化调控技术研究 　　　　　　　　　
表 1 　栽植在不同大小栽植坑中的刺槐苗的成活率和保存率差异
Table 1 Survival and conservative rate of Robinia pseudocacia seedlings
cultivated in different size holes( %)
50 ×
20cm
50 ×
40cm
50 ×
60cm
30 ×
30cm
60 ×
30cm
80 ×
30cm
成活率 91. 5 - 91. 0 91. 0 - 90. 3
Survival rate
保存率 - 82. 5 87. 5 84. 0 85. 5 87. 5
Conservative rate
图 3 　不同覆盖处理下植坑 20cm 层土壤含水率变化
Fig. 3 Change of water content percentage in 20cm deep soil under the dif2
ferent coverage treatment .
Ⅰ.裸地 Bared land , Ⅱ. 石块覆盖 Covered by stones , Ⅲ. 灌丛覆盖 Cov2
ered by scrub , Ⅳ. 枯枝叶覆盖 Covered by litter , Ⅴ. 作物覆盖 Covered by
crops.
的 ,覆盖可显著改善土壤含水状况. 从不同覆盖处理条
件下近半月的土壤 10cm 层的水分含量动态变化 (图
3a(5 月) ) 来看 ,作物覆盖、石块覆盖和枯枝叶覆盖改
善作用十分明显. 5 月正是该区植树造林成活与保存
的关键时期 ,此时土壤的最低含水率决定着苗木的命
运.从最低含水率来看 ,石块覆盖仍有 11. 02 % ,作物
覆盖也有 11. 85 % ,枯枝叶覆盖仅为 8. 39 % ,灌丛为
8. 79 %. 显然石块覆盖和作物覆盖保水效果最佳. 图
3b (7 月)也表明 ,沙打旺覆盖和作物覆盖效果最佳. 综
合分析 ,石块覆盖和沙打旺覆盖最适宜于岷江上游干
旱区荒山荒坡造林推广. 因为该地段土壤石砾含量
高[5 ] ,可就地取材 ,沙打旺是固氮绿肥兼饲料植物 ,可
改善土壤养分和提供一定的饲料. 作物覆盖效果好的
根本原因是其土壤多年耕作 ,长期培肥 ,土壤理化性质
明显优于荒山荒地. 枯枝叶覆盖前期也有较好的效果 ,
但随着气候的较长干旱 ,其效果明显减弱 ,抑制蒸发的
能力不稳定 (图 3) ,同时该区多风 ,风力强 ,风速大. 枯
枝叶易风干 ,风干后易被风吹走 ,防止土表蒸发效果
差.
3 . 5 　土壤改良措施
研究区土壤养分不足 ,缺 N 少 P ,限制林木生
长[4 ,5 ] . 因此 ,土壤肥力改良措施对造林尤其是成活后
肯定有促进作用. 3 年的试验结果证实了这一点. 施磷
肥 ,提前种植沙打旺 ,以及二者的结合均较对照明显提
高保存率. 效果最好的是施磷肥与提前种植沙打旺二
者结合 ,其处理后保存率 91. 2 % ,较对照提高12. 6 %.
这是岷江上游干旱河谷区困难地段造林时 ,土壤改良
的优化处理技术措施[9 ] .
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作者简介 　包维楷 ,男 ,31 岁 ,博士 ,副研究员 ,主要从事山地植
被退化及其恢复与重建研究 ,发表学术论文 30 余篇. E2mail :
swsb @mail. cib. ac. cn
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